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本帖最后由 刘萝卜锅 于 2020-11-6 18:51 编辑
品质源于技术 服务源于态度 这是阿什卡微信公众号第816篇原创文章 首发于2020年11月1日 ▽
太古之初，一场突如其来的天地大冲撞，把刚刚水妆灵秀的地球打回炼狱。地表曾经的一切，就此归零。
这个灰头土脸的起点，让冥古宙开始于岩浆横流、脏云翻滚怒号的恐怖之中，一如妆前的冥古宙。这是炼狱地球的回光返照。
这场特大交通事故，让刚刚稳定的地表物质重新洗牌，一些物质的富集，形成了今天著名的矿脉，比如镍、金、铜、铁等矿产，美洲、非洲、澳大利亚等地区均有流布。
多年以后，炽烈的地表重新冷静下来，水又有了落脚之处，雨落云清。
这是大约38亿年前。
那时的阳光不如今天明亮。实际上，太阳系最初的20亿年间，阳光的强度比今天弱20%-30%。
太阳火力那么足，弱个20%、30%的有啥要紧？
不仅要紧，而且要命。阳光入射角稍稍变化，就造成了我们的严寒酷暑，它的入射强度浮动个二三成，那还了得。
以今天阳光的强度，地球距离太阳1.5亿公里，刚好处在宜居带上，地表平均温度大约15℃，允许多数水保持液态。
金星距离太阳1.08亿公里，表面温度高达480℃，能让铅和锡保持液态。
火星距离太阳2.28亿公里，其表面温度大约为-63℃。能让水银保持固态。
可见宜居带很窄。地球在此，只是个神奇的巧合。
可想而知，如果阳光暗淡些，宜居带就要往太阳方向缩一缩。暗淡20%-30%之多，地球肯定就遗落在宜居带之外了。
那么问题就来了：为什么那时的地球，照样水汪汪呢？
那是因为，行星的表面温度，一靠接收，二靠保留。
接收，距离是王道。调皮的你当然懂得离火越近越热的道理。阳光均匀四射，越远越稀，所以距离越近，接收的越多。
保留，要看外包装。冬穿棉，夏脱衫，哥换的不是衣，而是保温效果。行星的外包装就是大气层，它的成分、厚度不同，保温效果天差地别。
比如二氧化碳，短波阳光进来时，它假装佛系看不见，射到地面上，给地面增温后，地面射出长波光，二氧化碳就显出贪婪的本性，遇上长波光就劫留，让低层大气温度升高。这就是说，行星披上二氧化碳外衣，阳光就许进不许出。这个效应和搞冬季栽培的温室差不多，所以叫温室效应，二氧化碳就是温室气体。
太古宙时期，地球大气不仅二氧化碳多，甲烷也多。并且氧气少，这样甲烷就不用担心下一秒变成二氧化碳。而甲烷的温室效应，比二氧化碳强20多倍。
所以，那时的阳光虽然比现在弱二三成，但依然拥有适宜的温度，允许液态水的存在。
像月亮那样裸奔的，就算跟着地球在宜居带上蹭流量，也不会拥有宜居的温度。白天，没有大气层缓冲，阳光直射处温度高达127℃。夜晚，没有大气层保温，温度可降低到-183℃。天天冰火两重天。
所以说，如果能按需调节大气层厚度与配方，那么金星、火星也可以拥有宜居温度。
时至今日，地表保持15°的温度，依然离不开温室气体。没有它们，地表平均温度将降至-19℃。
当然，只有宜居温度和液态水，缺少了其他必要条件，也不足以支持生命起源。
今天地球大气的配方，非常适合现在的地球生物，却并不支持生命的起源，因为氧太多。
氧很活泼。除了氦、氖、氩、氪四个佛系懒汉，氧能与地球上其他所有元素发生反应。遇到构成生命的主要物质碳、氢、氮、磷、硫之流，氧更是风流跌宕，情不自已。
所以，在富氧环境下，就算自然界偶尔合成了有机物，氧也会在它们拼凑成有机大分子之前，热情地把它们毁成无机物，比如水、二氧化碳等。
太古宙的地球，历经了冥古宙初期数亿年的炼狱煎熬，晚期重大撞击事件的补刀，氧早已与其他元素充分混合，合体沉沦，大气中几乎不存在自由氧。
于是，简单有机分子的保质期就大大延长。有了充足的时间保证，它们之间一些复杂、缓慢的反应，就有了发生的可能。
1953年，美国化学家、物理学家、1934年诺贝尔化学奖获得者哈罗德·尤里和他的研究生斯坦利·米勒做了个简单的实验：
把甲烷、氨、氢和水蒸气混合物注入密封瓶，连续制造电火花，来模拟原始地球大气环境。
一个星期后，师徒二人在瓶中发现了一些沉淀物，其中包括十几种氨基酸，还有脂肪酸、糖等有机物。这就是著名的“尤里-米勒实验”。
后来，科学家们调节气体成分和实验条件，经过多次实验，发现20种氨基酸都可以这样制造出来。
我们知道，氨基酸是蛋白质的基本组件。实验表明，生命物质的基本单位，自然产生并不难。这是生命产生的第一步，但下一步才是生命产生的一大步。这一大一步，就难比登天了。
如果把元素比作泥沙，那么：
氨基酸、糖、脂肪酸之类，就是砖瓦这个层次的基本建材。
蛋白质就是美轮美奂的复杂建筑。
生命，就是这些复杂建筑构成的全自动化超级工厂。这些工厂可以自我复制。
如果从“巧合”这种概率性的方向，来考虑生命出现的可能性，有个著名的比喻：垃圾场刮过一阵旋风，把这些垃圾组成了一架飞机。这当然是不可能的。
单纯的概率思考，至少忽略了两个大方向：
一是原子的自然组合，更趋向规律性排列。比如矿物结晶体、冰晶体等。
原子自动组合成这些宏观结构，如果按概率来算，同样低得令人下巴落地，但它们却在自然界普遍发生。
二是地球微环境的无限可能。化学反应不仅不仅取决于原料，还取决于环境和条件。
地球如此庞大，化学物质如此丰富，物理化学环境如此复杂多变，即使同一片水塘，各处的微环境也是千差万别。有机物散布在如此庞杂多变的微环境中，那么它们的组合方式，也就有了无限变量。
有机物如何自动组合成蛋白质，如何组成生命编码RNA、DNA，现在还是未解之谜。
但，早在38亿年前的太古之初，就已经有了生命的痕迹。
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发表于 2020-11-6 18:49:31
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